GOMBÁK TOXIKUS ELEMTARTALMA SZENNYEZETT TÉRSÉGEKBEN
Készítette: Kazinczi Krisztián ELTE TTK Környezettan BSc
Témavezető: Dr. Tatár Enikő Egyetemi docens
2014
Bevezetés • Mesterséges nehézfém szennyező források → talaj → talajvíz • Toxikus elemek felvétele - növények, gombák
• Biomagnifikáció • Környezetszennyezettségi indikátor
Célkitűzés a kapcsolódó szakirodalom áttekintésével megvizsgálom a gombafélék toxikus fém akkumulációs képességét, különös figyelmet fordítva a szennyezett területeken előforduló gombákra.
néhány vargánya gomba minta felhasználásával, módszert dolgozok ki a gombák toxikus elemtartalmának meghatározására.
Gombák fémakkumulációs képessége
koncentráció (talajban)/ mg/kg
Cd
Cs
Hg
Ni
Pb
mért konc. (termőtestben)/ mg/kg EMF mért konc. (termőtestben) / mg/kg EMF mért konc. (termőtestben) / mg/kg EMF mért konc. (termőtestben) / mg/kg EMF mért konc. (termőtestben) / mg/kg EMF
0
10
100
1000
0,65
6,21
85,80
-
9,55
132,00
-
15,80
141,50
1835,00
2,59
23,20
300,82
23,20
89,00
-
46,40
178,00
-
3,31
6,36
8,75
1,15
2,22
3,05
0,21
0,82
3,89
1,31
5,13
24,31
6,10
0,50
2,87
0,16
Szennyezett területen élő gombák toxikus fémtartalma • Általános toxikus fém indikátorok: Családok: Pereszkefélék, Csiperkefélék, Tinórufélék Fajok: Lepista nuda, Macrolepiota procera, Lycoperdon perlatum, Agaricus silvaticus, Boletus edulis • Bioremediáció • Specifikus indikátorfajok Lactarius piperatus – Hg Phellinus igniarius – Cr
Psathyrella tephrophylla – Ni
Faj
Fém
Mért mennyiség átlaga/ (maximálisan mért mennyiség) (mg/kg)
Lepista nuda Panaeolus sphinctrinus Lycoperdon perlatum Macrolepiota procera Helvella spadicea Psathyrella tephrophylla Phellinus igniarius Coprinus atramentarius Lycoperdon perlatum Lepista nuda Macrolepiota procera Boletus reticulatus Macrolepiota crustosa Agaricus silvaticus Lepista nuda Armillaria mellea Boletus edulis Lycoperdon perlatum Macrolepiota procera
Mn Mn Cu Cu Ni Ni Cr Cr Hg Hg Hg Hg Cd Cd Pb Pb Pb Pb Pb
480 ± 5,36 467 ± 35 505 236 / 363 69,4 ± 7,2 67,1 ± 6 84,5 ± 11 79,7 ± 5,9 44,5 84,7 / 109 29,3 / 93,6 55,3 91,8 ± 9,0 149 / 166 144 91 176 223 53,8 / 171
Forrás YAMAC, M. et al., 2007 Doğan, H., H. et al., 2005 SVOBODA, L. et al. 2000 KALAČ, P. ET AL., 1995 Doğan, H., H. et al., 2005 Doğan, H., H. et al., 2005
Doğan, H., H. et al., 2005 Doğan, H., H. et al., 2005 SVOBODA, L. et al. 2000 Kalač, P. et al., 1995 Kalač, P. et al., 1995 SVOBODA, L. et al. 2000
CHEN, H., X. et al. 2009 SVOBODA, L. ET AL. 2006 KALAČ, P. ET AL. 1991 Kalač, P. et al. 1991 Kalač, P. et al. 1991 SVOBODA, L. et al. 2000 Petkovšek, S., A., S.-Pokorny, B. 2013
Gombák toxikus fémtartalmának meghatározása analitikai kémiai módszerekkel • Mintavétel (reprezentatív) • Minta-előkészítés Hamvasztás Mikrohullámmal támogatott feltárás • Elemanalitikai módszerek ICP-MS, ICP-AES GF-AAS, FAAS / CV-AAS / HG-AAS
Módszer kidolgozása gombák toxikus elemtartalmának meghatározására • Mintavétel, minta-előkészítés • Boletus edulis (Ízletes vargánya) • Mintavétel helye: Alsószölnök-Kétvölgy • 3-5mm-es szeletekre vágás
• Szárítás • Külön a tönki- és kalapi rész
Minta-előkészítés • Aprítás, homogenizálás Achát mozsárban • Mikrohullámú sugárzással támogatott feltárás Bemérés: kb. 0,1g porított minta kvarcedényekbe Feltárószer: Kvarcedénybe: 4ml ultrapure cc.HNO3 30perc és 1ml ultrapure 30% H2O2 60 perc Teflon bombákba, kvarcedényen kívülre: 8ml ioncserélt víz és 2ml 30%-os H2O2
A feltárás
Feltárási program
Minta-előkészítés: Bepárlás • Forráspont alatti bepárlás • 3óra
• Körülbelül 0,1ml végtérfogat • Visszahígítás: 400µl ultrapure HNO3-at
4,5ml ioncserélt vizet adtam hozzá • Szűrés: 0,22µm-es szűrő
• Centrifuga csövek
Feltárt oldatok széntartalmának ellenőrzése • Célja:
ICP-MS mérés egyik kritériuma, hogy a minta szerves anyag tartalma 0,10,2%-nál kisebb legyen A feltárás hatékonyságát jellemzi
• A feltárt oldatokból ötszörös hígítás után meghatároztam a TC tartalmat C/N analizátorral • Eredmény: 0,10 – 0,16% • ICP-MS elemzésnek megfelelő teljes széntartalmú oldatokat sikerült előállítani
Plazma teljesítmény
1180 W
Külső gáz (Ar)
16,0 l/perc
Közbülső gáz (Ar)
1,0 l/perc
Aeroszol-vivőgáz (Ar)
0,83 l/perc
Mintaadagolás
0,30 ml/perc
• Kalibráló oldatsorozat
Porlasztó típusa
Meinhard
ICP Multi Element Standard VI oldat
Ködkamra
kétutas
Mintázó kónusz
Ni; 1 mm átmérőjű furat
Merítő kónusz
Ni; 0,7 mm átmérőjű furat 27Al, 51V, 52Cr, 55Mn, 56Fe, 59Co, 60Ni, 63Cu, 66Zn, 75As, 98Mo, 114Cd,
Toxikus fémek koncentrációjának meghatározása ICP-MS módszerrel
Belső standard:
115In
• ICP-MS készülék működési paraméterei
Vizsgált izotópok (R=4000) Belső standard (R=4000)
115In
Adatgyűjtési mód
csúcsugrás
Integrálási idő Ismétlések száma In koncentrációja a mintákban
0,1 másodperc 15 10 ppb
Aprítás hatékonyságának ellenőrzése • Párhuzamos mérés • 12,5%-nál kisebb eltérés
• A minta homogénnek tekinthető, az aprítás hatásos volt
Koncentráció Koncentráció kalapban / mg/kg tönkben / mg/kg
Eredmények AL V
7,81 - 35,9
4,24 - 10,4
0,0205 - 0,0822 0,0121 - 0,0272
Cr
0,126 - 0,306
0,433 - 0,788
Mn
5,29 - 39,8
4,88 - 6,73
Fe
19,2 - 53,2
12,3 - 27,5
Co
0,224 - 0,810
0,0382 - 0,0691
Ni
1,13 - 1,66
0,636 - 1,33
Cu Zn As
12,6 - 27,2 52,4 - 111 0,199 - 0,291
5,20 - 7,98 18,5 - 39,7 0,155 - 0,312
Mo Cd
0,0616 - 0,0869 0,0422 - 0,0624 0,621 - 1,38
0,0633 - 0,498
Összefoglalás • Módszert dolgoztam ki szárított gomba minták elemanalitikai vizsgálatára • A mintákat mikrohullámmal támogatott feltárással vittem oldatba • A feltárás megfelelő hatékonyságát TC méréssel bizonyítottam
• A fémek koncentrációját ICP-MS módszerrel, közepes felbontással, kalibrációs módszerrel, indium belső standardot alkalmazva határoztam meg • A kidolgozott módszer alkalmas az ország különböző térségeiből gyűjtött gombák elemanalízisére bioindikációs célból
Köszönöm a megtisztelő figyelmüket!
Köszönettel tartozom Szigeti Tamásnak a módszer kidolgozásában nyújtott segítségéért
Köszönetet mondok Dr. Tatár Enikőnek, témavezetőmnek
